Методические указания и контрольные задания по предмету электроника и микропроцессорная техника

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

Красноярский институт железнодорожного транспорта

— филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Красноярский техникум железнодорожного транспорта

(ФГБОУ ВПО КрИЖТ ИрГУПС КТЖТ)

.

Электроника и микропроцессорная техника.

Методические указания и контрольные задания

Для студентов-заочников

образовательных учреждений среднего профессионального

образования железнодорожного транспорта

Для специальности

190623 Техническая эксплуатация

подвижного состава железных дорог.(Локомотивы. Вагоны.)

Базовый уровень

Среднего профессионального образования

Красноярск

2012

Методические указания учебной дисциплины составлены на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее – СПО) 190623 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог (локомотивы, вагоны)

Рекомендована Учебно-методическим советом по специальности 190623 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог при Координационно-методическом совете по подготовке специалистов со средним профессиональным образованием и профессиональной подготовки рабочих при Федеральном агентстве железнодорожного транспорта

Протокол №83от 16 марта 2012 года.

Рекомендована Экспертным советом по профессиональному образованию Федерального государственного автономного учреждения «Федеральный институт развития образования» (ФГАУ «ФИРО»).

Организация – разработчик: Федеральное государственное образовательное учреждение «Учебно-методический центр по образования на железнодорожном транспорте».

Автор – Иванов В. В., преподаватель Красноярского техникума железнодорожного транспорта Красноярского института железнодорожного транспорта – филиала Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» в г. Красноярске.

©ФГОУ «Учебно-методический центр

по образованию на железнодорожном транспорте»

2012

Введение

Методические указания и контрольные задания (далее – методические указания) разработаны в соответствии с рекомендациями по разработке методических указаний и контрольных заданий для студентов – заочников образовательных учреждений среднего профессионального образования.

Методические указания также предназначены преподавателем для организации учебного процесса по дисциплине в целом, подготовке и проведения лабораторных работ, практических занятий, контрольных заданий и их проверки.

Дисциплина «Электроника и микропроцессорная техника» является базовой для владения другими дисциплинами и профессиональными модулями и служит основой для получения глубоких и всесторонних знаний для избранной специальности.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

— принцип работы и характеристики электронных приборов;

-принцип работы микропроцессорных систем.

В результате изучения дисциплины студент должен уметь:

— измерять параметры электронных схем;

— пользоваться электронными приборами и оборудованием.

Для оказания помощи студентам в организации их самостоятельной работы по изучению учебного материала после содержания каждой темы приводятся методические указания и вопросы для самоконтроля.

В целях закрепления теоретических знания и приобретения практических умений программной дисциплины предусмотрено выполнение лабораторных работ и практических занятий, примерный перечень которых приведен в соответствующих темах программы.

В процессе изучения дисциплины студенты должны выполнить две контрольные работы. К каждой контрольной работе даны общие методические указания по их выполнению. Учебное заведение, осуществляющие подготовку кадров по данной специальности, может вносить коррективы и изменения в последовательность изучения тем, дополнять задания контрольных работ при условии обязательного выполнения требований стандарта.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение

Задачи и значение дисциплины в подготовке специалистов, взаимосвязь с другими дисциплинами и междисциплинарными курсами. Особенности изучения данной учебной дисциплины.

Краткий исторический обзор. Основные направления развития с учетом достижений в электрической отрасли и ресурсосберегающих технологий.

Раздел 1. Электронные приборы.

Тема 1.1 Физические основы полупроводниковых приборов

Студент должен:

Знать номенклатуру полупроводниковых приборов, их сходства и различия, достоинства и недостатки.

Уметь формулировать и объяснять свойства полупроводников, классификацию по видам проводимости, характеризовать каждый вид проводимости, изображать и объяснять сущность расположения электронов по энергетическим уровням у проводников, диэлектриков и полупроводников, использовать знания при изучении профилирующих предметов.

Содержание учебного материала

Собственная и примесная проводимость полупроводников. Физические основы образования и свойства p-n перехода. Емкость p-n-перехода, пробой p-n-перехода

Вопросы для самоконтроля

1.  Основные и не основные носители тока в полупроводниках p-типа.

2.  Основные и не основные носители тока в полупроводниках n-типа.

3.  Влияние температуры на концентрацию основных и не основных носителей тока.

4.  Объяснить влияние емкости p-n перехода на величину тока в схеме.

5.  Перечислите виды пробоев p-n перехода.

Тема 1.2 Полупроводниковые диоды

Студент должен:

Знать назначение, устройство и работу полупроводниковых диодов.

Уметь Объяснять работу электронно — дырочного перехода при подключении внешнего источника и без него, вольт – амперную характеристику диода, явление пробоя р-п перехода, изобразить в принципиальном виде конструктивное исполнение диода, обосновывать технические требования к силовым диодам ПС.

Содержание учебного материала

Конструкция диодов.

Основные характеристики и параметры полупроводниковых диодов.

Классификация полупроводниковых диодов, условные обозначения.

Маркировка, применение.

Лабораторное занятие

Исследование работы диодов.

Вопросы для самоконтроля

1.  Объяснить принцип действия фотодиода с источником напряжения и без источника.

2.  Начертить схему включения стабилитрона и принцип действия данной схемы.

3.  Причины появления лавинных диодов.

4.  Маркировка силовых диодов.

5.  Определите параметры и рассчитайте прямое и обратное сопротивление диода ВЛ-200-9-056.

6.  Как при помощи омметра определить пригодность выпрямительного диода к эксплуатации.

Тема 1.3 Тиристоры.

Студент должен:

Знать устройство, работу и назначение тиристоров.

Уметь изображать графически и объяснять схемы включения тиристоров, расшифровывать их по маркировке, обосновывать технические требования, предъявляемые к ним.

Содержание учебного материала

Конструкция тиристоров. Принцип действия тиристоров, классификация, условные обозначения. Основные характеристики и параметры тиристоров, применение.

Лабораторное занятие

Исследование работы тиристоров.

Вопросы для самоконтроля

1.  Для чего созданы тиристоры с двумя способами управления: по аноду, по катоду?

2.  Сколько p-n переходов имеет тиристор?

3.  Основной недостаток тиристоров.

4.  Объясните процесс включения и выключения тиристора.

5.  Как при помощи омметра определить пригодность к эксплуатации тиристора?

6.  Указать параметры системы управления тиристорами.

Тема 1.4. Транзисторы.

Студент должен:

Знать устройство, работу и назначение транзисторов.

Уметь изображать графически и объяснять схемы включения транзисторов, характеристики транзисторов, расшифровывать их по маркировке, обосновывать технические требования, предъявляемые к ним.

Содержание учебного материала

Принцип действия, классификация транзисторов, условные обозначения. Основные характеристики и параметры транзисторов. Схемы включения биполярных транзисторов. Режимы работы.

Лабораторное занятие

Исследование работы транзистора в режиме усиления, измерение основных параметров. Исследование работы транзистора в ключевом режиме.

Вопросы для самоконтроля

1.  Принципиальное отличие транзисторов типа p-n-p, n-p — n.

2.  Сколько p-n переходов имеет транзистор?

3.  Каков принцип работы транзистора?

4.  Перечислите схемы включения транзисторов и укажите принцип определения схемы включения.

5.  Как при помощи омметра определить пригодность к эксплуатации транзистора?

Тема 1.5. Интегральные микросхемы

Студент должен:

Знать классификацию микросхемы, материала, применение при их выполнении.

Уметь объяснить различие между полупроводниковыми (ПИМС) и гибридными (ГИМС) интегральные микросхемы, узнать область применения ПИМС, ГИМС, аналоговых и больших (БИС) интегральных схем, объяснить принцип изготовления микросхем.

Содержание учебного материала

Понятие об элементах, компонентах интегральных микросхем; активные и пассивные элементы. Уровень интеграции. Классификация интегральных микросхем, система обозначений.